تأثیر دانه‌بندی آمونیوم پرکلرات بر ویژگی‌های مکانیکی پیشرانه‌ بر پایه رزین گلسیدیل آزید پلیمر

بابایی, سعید

تأثیر دانه‌بندی آمونیوم پرکلرات بر ویژگی‌های مکانیکی پیشرانه‌ بر پایه رزین گلسیدیل آزید پلیمر

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

سعید بابایی

مجتمع دانشگاهی شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

پیشرانه‌های جامد مرکب دارای ذره های آلومینیوم (Al)، ‏آمونیوم پرکلرات (AP)‏ و رزین‏ گلسیدیل آزید پلیمر (GAP) به‌عنوان پیشرانه‌های پرانرژی در انواعگوناگون ‏موشک‌ها و راکت‌ها‎‎ به کار می‌روند.‏ انتخاب اندازه ذره ها و نوع دانه‌بندی در فرمولاسیون پیشرانه‌ها، با تغییر در گرانروی و ویژگی های رئولوژیکی خمیر پیشران،بر ویژگی های مکانیکی و عملکردی فراوردهی پایانی تأثیر به سزایی دارد. در این مقاله افزون بر معرفی کلاس‌های گوناگون پیشرانه با دانه‌بندی‌های گوناگون، نمونه‌های پیشرانه جامد مرکب Al-AP/GAP تهیه و ضمن مقایسه ویژگی های آن‌ها، پیشرانه با کلاس بهینه معرفی شد. نتیجه ها نشان داد که بهترین ویژگی مکانیکی مربوط به پیشرانه دارای سه نوع دانه‌بندی گوناگون از AP (۲۰، 100 و ۲۵۰ میکرون) بوده است. ویژگی های مکانیکی این نمونهدر شرایط بهینه با مدول یانگ ۴_/۱۶ مگاپاسکال (MP)، تنش تسلیم MP 49/0، کرنش تسلیم 12%، تنش در شکست MP۰_/۲، کرنش در شکست ۲۰%، چقرمگی ³kJ/m 8_/28 و سختی Shore A 64 به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

شیمی کاربردی

مراجع

[1] دهنوی، محمدعلی؛ مسعودی، میثم؛ پیشرانه جامد مرکب پرانرژی NEPE،مجله علمی-ترویجی تحقیق و توسعه مواد پرانرژی، (2)9: 3 تا 10 (۱۳۹۲).

[2] حسینی، سیدقربان؛ ایومن، اسماعیل؛ بررسی فعالیت کاتالیست نانوذره های CuO در تجزیه گرمایی آمونیوم پرکلرات، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (2)34: 13 تا 23 (1394).

[3] Sutton G.P., Biblarz O., “Rocket Propulsion Elements”, John Wiley & Sons Inc., (2001).

[4] بلاغی اینانلو، ابراهیم؛ دهنوی، محمدعلی؛ بلاغی اینانلو، اسماعیل؛ سمنانی رهبر، مجتبی؛ مطالعه‌ی تاثیر نانوذرات آلومینیوم بر عملکرد احتراقی پیشرانه‌های مرکب بر پایه آمونیوم پرکلرات (AP)، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (۱)8: 53 تا ۵۹ (1391).

[5] Zarrin Ghalam Moghadam A., Hashemipour Rafsanjani A.A., The Role of Boron in Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate, Iran J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 19(1): 40-42 (2000).

[6] براتی، کاظم؛ نصرت‌زادگان، کیوان؛ فردوسی، محمد؛ مصدق، محسن؛ حسین‌دوست، بنیامین؛ سنتز، شناسایی و دانه بندی گوانیل اوره دی نیترآمید (12- FOX)، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (2)9: 53 تا 59 (۱۳۹۳).

[7] افشانی، محمدابراهیم؛ صحافیان، علی؛ ساخت پیشرانه دو پایه پرانرژی AP-CMDB جهت تامین محرکه ویژه حداقل sec 240، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (1)1: 33 تا 44 (۱۳۸۵).

[8] Mousavi Mashhadi M., Sanatgar M.R., Stress Analysis of Viscoelastic Materials and Its Application in Solid Propellant, Amirkabir, 16: 35-46 (2005).

[9] Spires D.N. “Beyond Horizons, A Half Century of Air Force Space Leadership”, Air University Press, New York (1998).

[10] Mahanta A.K., Pathak D.D. “HTPB-Polyurethane: A Versatile Fuel Binder for Composite Solid Propellant”, InTech. Pub. (2012).

[11] Manjari R., Somasundaran U.I., Joseph V.C., Sriram T., Structure-Property Relationship of HTPB-Based Propellants, Formulation Tailoring for Better Mechanical Properties, J. Appl. Polym. Sci., 48: 279-289 (1993).

[12] شهیدزاده، منصور؛ کمالی، احسان؛ بررسی خواص حرارتی و مکانیکی پلی‌یورتان‌های بر پایه GAP، مجله علمی-ترویجی تحقیق و توسعه مواد پرانرژی، (4)9: 41 تا 48 (۱۳۹۲).

[13] کمالی، احسان؛ شهیدزاده، منصور؛ بررسی خواص مکانیکی و حرارتی کوپلی‌یورتان‌های بر پایهGAP-PPG با نسبتهای متفاوت، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (1)10: 3 تا 12 (۱۳۹۴).

[14] شهیدزاده، منصور؛ سالاری منش، فریده؛ زمانی، مهوش؛ بررسی اثر آنتی‌اکسیدان بر فرایند کهولت اکسایشی رزین پلی‌بوتادی- ان با گروه هیدروکسیل انتهایی، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (2)10: 43 تا 52 (۱۳۹۴).

[15] شهیدزاده، منصور؛ اسدی، زاهد؛ نادری جهرمی، بنت‌الهدی؛ سنتز و بررسی کارایی هیدانتوین گلیسیدیل پلیمر بهعنوان عامل پیوندی پلیمری پیشرانه‌های نیتر‌‌آمینی، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (3)9: 13 تا 24 (۱۳۹۳).

[16] امینی، سیدمهدی؛ کشاورز، محمدحسین؛ قربانی‌فراز، محمد؛ حیاتی، مهران؛ موسوی‌آذر، علی؛ آقایاری، مهدی؛ تاثیر استفاده از آمونیوم پرکلرات با دو اندازه (درشت و ریز) بر ویسکوزیته پیشرانه جامد مرکب‌، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (2)9: 61 تا 66 (۱۳۹۳).

[17] اشرفی، مهدی؛ فخرائیان، حسین؛ دهنوی، محمدعلی؛ سنتز و فرمولاسیون سیستم بایندر- نرم‌کننده NHTPB-NPB و بررسی خواص عملکردی آن در PBXN-109 اصلاح ‌شده، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (2)11: 13 تا 22 (۱۳۹۵).

[18] فتحی، نواب؛ دهنوی، محمدعلی؛ بررسی تأثیر آمونیوم اگزالات/ استرانسیم کربنات بر حساسیت دمایی سرعت سوزش پیشرانه‌های جامد مرکب، مجله علمی پژوهشی مواد پرانرژی، (1)8: 17 تا 24 (1392).

[19] یاری، سعید؛ سلیمانی حمیدی‌نژاد، پیمان؛ بلاغی، ابراهیم؛ کلانتری، آیت‌اله؛ سیف، فرهاد؛ ارزیابی اثر پارامترهای مختلف بر سرعت سوزش پیشرانه‌های جامد مرکب، مجله علمی-ترویجی تحقیق و توسعه مواد پرانرژی، (1)10: 45 تا 56 (1393).

[20] کاوسی قاضلو، محمدحسین؛ غفوری، مرتضی؛ مروری بر روش‌های بهبود خواص مکانیکی پیشرانه‌های جامد مرکب بر پایه GAP، مجله علمی-ترویجی تحقیق و توسعه مواد پرانرژی، (3)9: 15 تا 24 (1392).

[21] دهنوی، محمدعلی؛ حاجی‌بابا، آرمین؛ بررسی عوامل موثر بر خواص مکانیکی پلی‌یورتان‌ها، مجله علمی-ترویجی تحقیق وتوسعه مواد پرانرژی، (2)10: 35 تا 41 (۱۳۹۳).

[22] ملائی، احمد؛ رحیمی پور، محمدرضا؛ دهنوی، محمدعلی؛ مطالعه تجربی اثر پودر آلومینیوم نانو ساختار بر خواص یک PBX پایه HMX، مجله علمی-پژوهشی مواد پرانرژی، (3)10: 69 تا 78 (۱۳۹۴).

[23] بیات، یداله؛ فولادگر، زهرا؛ تهیه و آنالیز پلی‌مورف 20 CL- و بررسی پارامترهای مؤثر بر دانه‌بندی‌ آن، مجله علمی پژوهشی مواد پرانرژی، (1)8: 53 تا 58 (۱۳۹۲).

[24] Gronheim A., “Explosive Materials, Physical/Mechanical Properties Uniaxial Tensile Test”, Standardization Agreement (STANAG) No.4506, North Atlantic Treaty Organization (NATO), (2000).